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Estas puertas lógicas de proteínas convierten las células en computadoras

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Las herramientas que utilizamos para hacer que las computadoras funcionen ahora están viendo nuevas aplicaciones, para controlar la vida a nivel molecular, según un nuevo estudio publicado en la revista.Ciencias.

Los nuevos avances podrían moldear el futuro de la medicina y la biología sintética.

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Puertas lógicas y biología sintética

El equipo detrás del estudio, dirigido por la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington, creó proteínas artificiales que funcionan como puertas lógicas moleculares. Al igual que los circuitos electrónicos, las puertas lógicas se pueden utilizar para programar el comportamiento en sistemas más complejos.

El equipo descubrió que las nuevas proteínas de diseño pueden regular la expresión génica dentro de las células T humanas. Esto podría mejorar la durabilidad y la seguridad de la terapia basada en células en el futuro.

"Los bioingenieros han creado puertas lógicas a partir de ADN, ARN y proteínas naturales modificadas antes, pero estas están lejos de ser ideales. Nuestras puertas lógicas construidas a partir de proteínas diseñadas de novo son más modulares y versátiles, y se pueden utilizar en una amplia gama de aplicaciones biomédicas. "dijo David Baker, autor principal del estudio y profesor de bioquímica en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington y director del Instituto de Diseño de Proteínas, según phys.org.

Tanto las puertas lógicas biológicas como las electrónicas detectan y responden a señales de acuerdo con una función predeterminada. Una simple se llama puerta AND: da una salida solo si una entrada Y otra están presentes, según phys.org.

Esto es mucho escribir una A mayúscula en el teclado, presionando la letra con la tecla shift. La clave del atractivo de las puertas lógicas radica en llevar esta especificidad de control a los sistemas de bioingeniería.

El futuro de la medicina

Si las puertas correctas están funcionando dentro de las células vivas, entradas como Y, o lo contrario, cuando una entrada y no la otra está presente, pueden hacer que una célula realice una salida única como activar o suprimir un gen.

"Toda la computadora de guía del Apolo 11 se construyó a partir de puertas NOR electrónicas", dijo Zibo Chen, autor principal y estudiante graduado reciente de la Universidad de Washington, según phys.org. "Tuvimos éxito en la fabricación de puertas NOR basadas en proteínas. No son tan complicadas como las computadoras de guía de la NASA, pero sin embargo son un paso clave hacia la programación de circuitos biológicos complejos desde cero".

Las aplicaciones de esta tecnología podrían expandir y avanzar en el estudio de algunos de los temas más difíciles de la medicina moderna, incluso el cáncer, por lo que haría bien en marcar esta nueva herramienta avanzada de biología sintética.


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